RU1780949C - Способ обработки арочных зубьев цилиндрических колес - Google Patents

Abstract

Использование, обработка металлов резанием , в частности обработка зубчатых колес с криволинейными по длине (арочными зубь ми). Сущность изобретени : дл  повышени  кинематической точности нарезае мых зубьев обеспечивают идентичность профилей в сечени х зубьев, параллельных торцевому. Резцовой головке, кроме вращени , сообщают поворотное движение, совпадающее по направлению и скорости с поворотом нарезаемого колеса. Ось этого движени  совпадает с геометрической осью, проход щей через две точки, лежащие на средней высоте сегмента, образованного окружностью номинального радиуса профилирующих точек резцов и шириной обрабатываемого венца. При этом используют две резцовые головки с внутренними и наружными резцами нулевого профил . 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов резанием, в частности к обработке зубчатых колес с криволинейными по длине (арочными) зубь ми, и может быть использовано в т желом и среднем машиностроении .

Известен способ обработки круговых зубьев на цилиндрических колесах, при котором , кроме рабочего вращательного движени  вокруг своей оси зуборезной головки с резцами, установленными по дуге окружности в пределах угла 100-120°, инструменту допол-штельно сообщают возвратно-поступательное перемещение параллельно плоскости вращени , кинематически св занное с вращением нарезаемого колеса .

Известен также способ обработки зубчатых изделий с криволинейной формой зубьев в услови х прерывистого обката с тангенциальной подачей выпуклой и вогнутой резцовых головок, у которых с целью

увеличени  стойкости инструмента режущие кромки резцов имеют нулевой угол профил  и обрабатывающим головкам дополнительно сообщают перемещение в направлении , параллельном оси вращени .

Общим недостатком как аналога, так и прототипа,  вл етс  то, что в сечени х зубьев , параллельных торцевому, не обеспечиваетс  полной идентичности их профилей на вершине или в основании, вследствие чего не получаетс  равномерного контакта по длине в зацеплении зубчатых колес. При этом не обеспечиваетс  высока  кинематическа  точность передачи, что в конечном счете снижает ее несущую способность.

Цель изобретени  - повышение кинематической точности нарезаемых зубьев.

Это достигаетс  тем, что в отличии от тангенциального и осевого движени  инструмента (без поперечного его поворота) в известном способе обработки изделий с криволинейными зубь ми двум  обрабаты (Л

С

VI 00 О О

N О

вающими головками с внутренними и наружными нулевыми профил ми резцов пуем прерывистого обката и единичного или группового делени  формирование рабоих поверхностей арочных зубьев в за венном способе осуществл етс  путем вращени  профилирующих точек резцов справа и слева из положени  начальной тангенциальной установки головок на окружности выступов нарезаемого колеса по касательным к основной окружности в любом поперечном его сечении до врезани  на глубину нижних активных точек эвольвент- ного профил .

Указанные выше согласованные движени  заготовки зубчатого колеса и резцовых головок, не счита  рабочего вращени  их вокруг собственных осей, осуществл ют поледовательным поперечным поворотом брабатывающих головок вокруг осей, лро- од щих через срединные точки по высоте сегмента, образованного окружностью профилирующих точек резцов головок и шириной обрабатываемого зубчатого колеса с одновременным качением без скольжени  основной окружности заготовки по касаельным к ней, идущим от двух срединных профилирующих точек, с одинаковыми по величине и направлению угловыми скорост ми .

На фиг,1 показана кинематика согласованных движений заготовки зубчатого колеса и резцовой головки; на фиг.2 - способ перемещени  резцовой головки прототипа и его недостатки; на фиг.2 - схема нарезани  вогнутой стороны арочных зубьев и на фиг.З - выпуклой.

Перед началом нарезани  зубьев, например вогнутой стороны, резцова  головка с нулевым профилем резцов по внешнему радиусу da/2 подводитс  к заготовке так, что профилирующие точки К|Т, Ц|, KIC плоскостью сегмента располагаютс  по касательной к окружности выступов нарезаемого колеса (фиг.1, положение обрабатывающей головки 1) и они прочерт т дугу на наружной цилиндрической поверхности диаметра da радиусом инструмента Пи, проход щую через точки на торцах заготовки - К|Т, в средней части по высоте дуги - Ц| и на вершине дуги- К|С. Рабочим движением резцовой головки служит вращение ее вокруг собственной оси с угловой скоростью со, которое и обеспечивает резание металла .

Далее резцова  головка из положени  1 перемещаетс  в положение II путем поступательного движени  по стрелке Д и поворотного движени  против часовой стрелки по направлению Г вокруг ортогональной относительно плоскости чертежа подвижной геометрической оси, проход щей через точку Ц|, котора  движетс  по пр мой Цц,  вл ющейс  касательной к основной окружности диаметра dB нарезаемого колеса . Одновременно синхронно с поворотом резцовой головки по направлению Г Bpaufa- етс  вокруг своей оси и заготовка зубчатого колеса против часовой стрелки по направ0 лению Е (в ту же сторону и с одинаковой угловой скоростью). Следовательно, в положении II резцовой головки профилирующие точки К2т, Ц2, К2с Своей плоскостью расположатс  по касательной к основной окружно5 сти диаметра da нарезаемого колеса. В результате такого согласованного движени  профилирующие точки резцов будут перемещатьс  по лини м К|Т - «2т, Ц| - Ца, Kic - «2с, которые  вл ютс  также касатель0 ными к основной окружности нарезаемого колеса. Следовательно, все они прочерт т на торцах и в сечени х, параллельных торцевому , проход щих через точки Ц2 и «2с совершенно одинаковые эвольвентные

5 профили типа К2с - К2сн (см. Торцевой вид заготовки, совмещенный с радиальным фиг.1).

Процесс нарезани  не об зательно доводить до основной окружности. Его можно

0 например, остановить в точке Т, лежащей на окружности dr нижних активных точек эвольвентного профил  T-Kic. Благодар  такой возможности данный способ обработки позвол ет нарезать колеса с любым углом

5 зацеплени  передачи, не снижа  при этом их кинематической точности, т.к. укороченные эвольвенты будут также одинаковы в сечени х, параллельных торцевому, и, как следствие, радиусы кривизны зубьев по дли0 не как в основании, так и на вершине будут тоже одинаковы в развернутых окружных сечени х зубьев.

Следует отметить, что движение резцовой головки по стрелке Д можно заменить

5 движением центра заготовки с той же скоростью , но в противоположном направлении . Тогда резцова  головка будет лишь поворачиватьс  в процессе резани  вокруг неподвижной оси, проход щей через точку

0 Ць а нарезаемое зубчатое колесо будет катитьс  без скольжени  основной окружностью по линии Ц|1. Координаты точек Ц1 в первом положении инструмента и Ц2 - во втором на линии Ц|, через которые прохо5 дит геометрическа  ось поперечного поворотного движени  резцовых головок по стрелке Г, полностью определ етс  двум  параметрами - радиусом профилирующих точек резцов RH головок и шириной венца обрабатываемого зубчатого колеса bwPacсто ние на плоскости сегмента, образованного хордой окружности радиуса RM, от его вершины до геометрической оси, проход щей через точки Ц в первом положении и Ц2 - во втором (см.фиг.1), рассчиты- ваетс  по известной формуле h/2 0, -YRg-bU /4.

Обработка арочных зубьев на цилиндрических колесах осуществл етс  последо- вательно с вогнутой (см.фиг.2) и выпуклой (см.фиг.З) сторон двум  резцовыми головка- ми, перва  из которых имеет нулевой профиль резцов по наружному диаметру, а втора  - по внутреннему. Согласованное движение резцовых головок и заготовки выбрано так, что профилирующие точки резцов по торцу и в среднем сечении начинакЗт и заканчивают процесс резани  практически одновременно, двига сь по касательной к одной и той же основной окружности справа налево дл  вогнутых сторон и слева направо дл  выпуклых. Такой характер взаимодействи  инструмента и заготовки в процессе формировани  идентичных в лю- бых сечени х эвольвент методом обкатки возможен лишь с введением поворотного движени  резцовых головок, совпадающего по направлению и скорости с ПОЁОРОТОМ нарезаемого зубчатого колеса, вокруг гео- метрической оси. проход щей через две срединные точки, лежащие на средней высоте сегмента, образованного окружностью номинального радиуса профилирующих точек резцов головок и ширины обрабатывав- мого зубчатого колеса, и движущейс  поступательно по касательной к основной окружности из тангенциального положени  сегмента на окружности выступов до нижних активных точек на рабочих поверхно- ст х зубьев.

Резание вогнутой и выпуклой сторон зубьев осуществл етс  лишь на участках КТ и К|Т|. (см,фиг.2 и фиг.З). При достижении профилирующими точками окружности dr нижних активных точек профил  зубьев головки отвод тс  назад, производитс  поворот заготовки на один шаг и эти операции продолжаютс  до полной обработки зубчатого колеса.

Благодар  тому, что диаметр основной окружности dB, как правило меньше диаметра dr нижних активных точек профил , а их разница не вли ет на точность обработки эвольвенты зубьев, предложенный способ позвол ет нарезать арочные цилиндрические колеса с любым углом зацеплени  передачи и с высокой кинематической точностью.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ обработки арочных зубьев цилиндрических колес методом прерывистого обката и единичного делени  с тангенциальной подачей вращающихс  вокруг своих центральных осей резцовых головок с резцами нулевого профил , которые используют поочередно соответственно дл  обработки вогнутых и выпуклых сторон зубьев, отличающийс  тем, что. с целью повышени  кинематической точности нарезаемых зубьев путем обеспечени  идентичности профилей в сечени х зубьев , параллельных торцевому, каждой резцовой головке сообщают поворотное движение вокруг геометрической оси, проход щей через две точки, лежащие на средней высоте сегмента, образованного окружностью номинального радиуса профилирующих точек резцов и шириной обрабатываемого зубчатого венца, совпадающее по направлению и скорости с поворотом нарезаемого колеса.

   Г

   Д

   Фиа.2.

   Фаг. 1.

   д

   Фиг.З